芝刈機
【課題】芝刈時に石等を巻き込んだときに回転刃が破損するのを抑制する。
【解決手段】駆動源からの動力を回転刃に伝達する動力伝達機構は、回転刃の回転軸と一体に回転する伝達歯車と、この伝達歯車と係合する出力歯車５４とを有する。出力歯車５４は、駆動源の出力軸３９が挿入されて出力軸３９の軸方向に沿って移動可能であり、出力歯車５４の係合部５６と、出力軸３９の凸部３９ａとが係合する。回転刃と駆動源とに大きな負荷が作用したときには、出力軸３９の凸部３９ａと出力歯車５４の係合部５６との係合が解除され、駆動源から回転刃への動力の伝達が解除される。
【解決手段】駆動源からの動力を回転刃に伝達する動力伝達機構は、回転刃の回転軸と一体に回転する伝達歯車と、この伝達歯車と係合する出力歯車５４とを有する。出力歯車５４は、駆動源の出力軸３９が挿入されて出力軸３９の軸方向に沿って移動可能であり、出力歯車５４の係合部５６と、出力軸３９の凸部３９ａとが係合する。回転刃と駆動源とに大きな負荷が作用したときには、出力軸３９の凸部３９ａと出力歯車５４の係合部５６との係合が解除され、駆動源から回転刃への動力の伝達が解除される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転刃を回転させて芝や草を刈り取る芝刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、本体に駆動源を搭載し、駆動源からの動力によって回転刃を回転させて芝や草を切断する芝刈機が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された芝刈機では、駆動源としてモータを備え、モータからの動力によって本体の下部に設けられた回転刃を回転駆動し、回転する回転刃と本体に設けられた固定刃とによって芝草を挟んで切断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−５９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の芝刈機では、回転刃と固定刃とによって芝草を挟んで切断する際に、芝草と共に固い異物（例えば小石や木枝など）を巻き込むと、回転刃と固定刃とで固い異物が挟まれてモータに過負荷が作用したり回転刃や固定刃が損傷するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、芝刈時に石などを巻き込んだときに回転刃が破損するのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る芝刈機は、
動力を出力する駆動源と、
前記駆動源からの動力により回転駆動される回転刃と、
前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第１の軸と、軸係合部が設けられ、前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第２の軸と、前記第１の軸に取付けられた第１の歯車と、前記第１の歯車と係合し、前記軸係合部と係合する歯車係合部が設けられた第２の歯車と、を有し、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除される動力伝達機構と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記動力伝達機構は、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記第２の歯車が前記第２の軸の軸方向に移動して、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除されてもよい。
【０００８】
さらに、前記第２の歯車は、中空に形成されて前記第２の軸が挿入されてもよい。
【０００９】
また、前記第１の軸は、前記駆動源の出力軸と前記回転刃の回転軸との一方の軸であり、
前記第２の軸は、前記出力軸と前記回転軸との他方の軸であってもよい。
【００１０】
さらに、前記軸係合部と前記歯車係合部との少なくとも一方は、前記第２の軸の回転方向に対して傾いた斜面を有し、前記斜面において前記軸係合部と前記歯車係合部との他方と係合してもよい。
【００１１】
また、前記第２の歯車は、前記第２の軸の軸方向に付勢されてもよい。
【００１２】
前記軸係合部は、前記第２の軸から略垂直に凸となる凸状に形成され、
前記歯車係合部は、前記第２の歯車における側面が凹凸状に形成された歯車部から前記第２の軸の軸方向に延出し、上面の少なくとも一部が前記第２の軸の回転方向に向かうほど高くなる螺旋状に形成され、前記回転方向の端部に上面が上に凸となる刳り抜きが形成され、前記刳り抜きの上面において前記軸係合部と係合してもよい。
【００１３】
前記動力伝達機構は、操作者の操作に伴って、前記第２の歯車が付勢される方向と反対の方向に前記第２の歯車を移動させる移動機構を更に備えてもよい。
【００１４】
前記第２の歯車の位置を検出する位置検出手段と、
前記検出された前記第２の歯車の位置に基づいて前記軸係合部と前記歯車係合部との係合の解除を操作者に報知する報知手段と、
を更に備えてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、芝刈時に石などを巻き込んだときに回転刃が破損するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る芝刈機を横から見た様子を示す図である。
【図２】芝刈機を下から見た様子を示す図である。
【図３】本体のケースカバーを外して芝刈機を上から見た様子を示す図である。
【図４】本体を図３中IV−IV方向から見た図である。
【図５】駆動源と回転刃とで動力が伝達される際の図３中V−V方向から見た図である。
【図６】駆動源と回転刃との動力の伝達が解除された際の図３中V−V方向から見た図である。
【図７】出力歯車と出力軸とが係合しているときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図８】出力歯車と出力軸との係合が解除されているときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図９】リセットスイッチが押されているときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図１０】リセットスイッチが押し込まれたときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図１１】報知パネルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る芝刈機２０を横から見た様子を模式的に示す図であり、図２は、芝刈機２０を下から見た様子を示す図である。実施形態に係る芝刈機２０は、芝草を刈り取る作業機として構成され、図示するように、操作者が把持するハンドル２２と、複数の車輪が取付けられた本体３０と、本体３０の後方に取付けられた集草バック２６と、を備える。
【００１８】
ハンドル２２は、本体３０の後方上面に所定の範囲内で回動可能に取り付けられている。ハンドル２２には、操作者が把持する把持部２３の近傍に、操作者が芝刈機２０を操作するための操作スイッチ２４が設けられている。
【００１９】
図３に、本体３０のケースカバー３２ｂを外して上から見た様子を模式的に示し、図４に、本体３０を図３中ＩＶ−ＩＶ方向から見た様子を示す。本体３０は、本体３０の外縁をなすケーシング３２と、空気の流れを生成して芝草を案内するファン３４と、芝草を刈り取る刈取部４０と、芝草の刈り取る高さを調整する高さ調整機構３６と、動力を出力する駆動源３８と、駆動源３８からの動力をファン３４や刈取部４０に伝達する動力伝達機構５０と、動力伝達機構５０の状態を操作者に報知する報知機構（図示せず）と、を備える。
【００２０】
ケーシング３２は、図４に示すように、底が開口となる筺状に形成された下方ケーシング３２ａと、下方ケーシング３２ａを上から覆うケースカバー３２ｂとからなり、ファン３４や刈取部４０，駆動源３８，動力伝達機構５０を収納する。ケーシング３２の上方後側には、ハンドル２２が取付けられ、ケーシング３２の後側には、刈り取った芝を補集する集草バック２６が着脱自在に取付けられている。
【００２１】
ファン３４は、ケーシング３２の前側に設けられ、ケーシング３２の底部に設けられた送風口３３ａから後方に空気の流れを発生させる。ファン３４は、その回転軸３４ａが略鉛直となるようにケーシング３２に配置され、駆動源３８からの動力により回転する。ファン３４が回転すると、ケーシング３２の側面に設けられた隙間やケーシング３２上方の図示しない空気取込口から外気が取り込まれ、取り込まれた外気がファン３４の回転に伴ってケーシング３２のボリュート部３３ｂ壁面に沿って回転し（図３では、反時計回りに回転する）、下方ケーシング３２ａの開口及びファンガイド３３ｃを介してケーシング３２底部中央の送風口３３ａから放出され、進行方向後方に向けて流れる。
【００２２】
刈取部４０は、ケーシング３２に固定された２つの固定刃４１，４２と、駆動源３８からの動力によって回転する２つの回転刃４３，４４とからなり、第１の切断部を構成する第１の回転刃４３および第１の固定刃４１と、第２の切断部を構成する第２の回転刃４４および第２の固定刃４２とが、横に並ぶよう配置されている。２つの固定刃４１，４２は、ケーシング３２から鉛直下方に伸びる固定軸４１ａ，４２ａにそれぞれ固定され、この固定刃４１，４２の上面に接するように２つの回転刃４３，４４が設けられている。２つの固定刃４１，４２は、外周に複数の刃部４１ｂ，４２ｂが形成されている。２つの回転刃４３，４４は、複数の刃部４３ｂ，４４ｂを有し、筒状に構成され、固定軸４１ａ、４２ａが内部に挿通すると共に固定軸４１ａ、４２ａに対して回転可能に支持されている回転軸４３ａ，４４ａと一体に回転する。２つの回転刃４３，４４は、駆動源３８からの動力によって互いに逆方向に回転し、芝刈機２０の中央に刈り残しが生じないようその外周端（刃部４３ｂ，４４ｂ）が中央でオーバーラップするように形成されている。また、２つの回転刃４３，４４は、バネなどの付勢機構４６によって固定刃４１，４２側にそれぞれ付勢されている。
【００２３】
高さ調整機構３６は、操作者がケーシング３２上面に設けられた高さ調整レバー３６ａを操作することで、高さ調整レバー３６ａに連動するリンク機構３６ｂによって車輪３１ａ、３１ｂの高さ（車輪３１ａ、３１ｂとケーシング３２との距離）が変更され、芝草を刈る高さを任意に調整することができるように構成されている。尚、前側の車輪３１ａと後側の車輪３１ｂは、それぞれリンク機構３６ｂに接続されて同様に作動することで、回転刃４３、４４が地面に対して平行を維持したまま刈り取り高さを調整することが可能となっている。
【００２４】
駆動源３８は、実施形態では誘導電動機や同期電動機などの周期のモータを用いている。駆動源３８は、ケーシング３２の略中央後方に、その出力軸３９が鉛直方向となるように配置され、操作者の操作スイッチ２４の操作に応じて動力を出力する。
【００２５】
動力伝達機構５０は、駆動源３８から出力される動力をファン３４や回転刃４３，４４に伝達する。図５及び図６に、本体３０内部を図３中Ｖ−Ｖ方向から見た様子を示す。なお、図５では、動力伝達機構５０によって駆動源３８からの動力が回転刃４３，４４に伝達されるときの様子を示しており、図６では、動力伝達機構５０による駆動源３８からの動力の伝達が解除されたときの様子を示している。動力伝達機構５０は、図３から図６に示すように、第１の回転刃４３の回転軸４３ａに取付けられた第１の伝達歯車５１と、第２の回転刃の回転刃４４の回転軸４４ａに取付けられた第２の伝達歯車５２と、ファン３４の回転軸３４ａに取付けられたファン歯車５３と、駆動源３８の出力軸３９と係合する出力歯車５４と、出力歯車５４を鉛直下方に付勢する付勢機構５８と、出力歯車５４の位置をリセットするリセットスイッチ５９とを備える。
【００２６】
第１の伝達歯車５１や第２の伝達歯車５２，ファン歯車５３は、第１の回転刃４３や第２の回転刃４４，ファン３４の回転軸４３ａ，４４ａ，３４ａにそれぞれ直接に固定されている。図３に示すように、第１の伝達歯車５１は、出力歯車５４と係合すると共に第２の伝達歯車５２と係合し、第２の伝達歯車５２は、第１の伝達歯車５１と係合すると共にファン歯車５３と係合する。こうした構成により、第１の伝達歯車５１，第２の伝達歯車５２，ファン歯車５３，出力歯車５４は、何れかが回転することによってそれぞれが連動して回転する。実施形態では、第１の伝達歯車５１や第２の伝達歯車５２は、その歯数がファン歯車５３や出力歯車５４より多く設計されており、駆動源３８からの動力が伝達されるときには、第１の回転刃４３や第２の回転刃４４には、その動力が減速して伝達され、第１の回転刃４３や第２の回転刃４４からファン３４には、動力が増速されて伝達される。
【００２７】
出力歯車５４は、中心に挿入孔が形成されており、この挿入孔に駆動源３８の出力軸３９が挿入されている。出力歯車５４は、駆動源３８の出力軸３９の軸方向に移動可能であり、出力歯車５４の出力軸３９に対する位置に拘わらず、出力歯車５４は第１の伝達歯車５１と係合される。出力歯車５４は、駆動源３８の出力軸３９に設けられた２つの凸部（軸係合部）３９ａと係合する。尚、２つの凸部３９ａは、出力軸３９に圧入されたピンによって構成されている。図７に、出力歯車５４周辺を拡大した様子を示す。なお、図７では、出力軸３９と出力歯車５４とが係合しているときの様子を示している。また、実施形態では、駆動源３８から動力が出力されると、出力軸３９は、上から見て時計回りに回転する（図７の矢印方向）。出力歯車５４は、図示するように、外周面に歯車が形成された歯車部５５と、歯車部５５から出力軸３９の軸方向（出力軸３９の凸部３９ａ側）に延出する係合部（歯車係合部）５６を有し、係合部５６が、出力軸３９の側面に凸となる円柱状の凸部３９ａと係合する。
【００２８】
係合部５６は、実施形態では、出力歯車５４の回転中心に点対称な２つの部分からなり、係合部５６の上面（以下、上方斜面部という）５６ｂは、出力歯車５４の歯車部５５から最も離れた頭頂部５６ａまで、上から見て時計回りに徐々に高くなる螺旋状の斜面に形成され、頭頂部５６ａを超えると、上から見て時計回りに徐々に低くなるように形成される。係合部５６は、上から見て時計回りの端（駆動源３８の出力軸３９の回転方向の端）に横から見てその上面（以下、下方斜面部という）５６ｃが上に凸となる刳り抜きがなされ、この刳り抜きの下方斜面部５６ｃに出力軸３９の凸部３９ａが位置して係合部５６と出力軸３９の凸部３９ａとが係合する。出力歯車５４は、付勢機構５８によって鉛直下方に付勢されているから、出力軸３９の凸部３９ａと出力歯車５４の係合部５６の下方斜面部５６ｃとは、所定の負荷以下の負荷が作用するときには、その係合が維持されて出力軸３９と出力歯車５４とは一体に回転し、所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、出力軸３９の凸部３９ａが下方斜面部５６ｃを超えて時計回り（回転方向）に移動して出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除される。出力軸３９の凸部３９ａが下方斜面部５６ｃを超えて時計回りに移動すると、出力歯車５４は付勢機構５８によって鉛直下方に付勢されているから、図８に示すように、出力歯車５４は鉛直下方に移動して、その後、出力軸３９が回転しても、出力軸３９と出力歯車５４とは係合せず、駆動源３８から２つの回転刃４３，４４やファン３４に動力が伝達されない。なお、ここで、出力歯車５４の係合部５６は、例えば実験などにより、通常の芝刈作業が行われているとき（異物が回転刃と固定刃とに噛み混まれないとき）に想定される負荷より若干大きい負荷が作用したときに、出力軸３９の凸部３９ａとの係合が解除されるように設計すればよい。
【００２９】
リセットスイッチ５９は、ケーシング３２の駆動源３８の出力軸３９の先端に当たる位置に設けられている。リセットスイッチ５９は、出力軸３９の軸方向（鉛直方向上向き）に押すことができるよう設計されており、出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているとき、つまり、出力歯車５４が出力軸３９の先端方向に移動しているときに、リセットスイッチ５９を押すことで、出力歯車５４が鉛直方向上向きに移動する。図９および図１０に、リセットスイッチ５９が押されるときの出力歯車５４周辺を拡大した様子を示す。出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているときに（図８参照）、操作者がリセットスイッチ５４を押すと、出力歯車５４が鉛直方向上向きに移動して、出力軸３９の凸部３９ａが出力歯車５４の係合部５６の上方斜面部５６ｂに当接し、出力軸３９の凸部３９ａが上方斜面部５６ｂに沿って移動する（図９参照）。そして、出力軸３９の凸部３９ａは、出力歯車５４の係合部５６の下方斜面部５６ｃの下まで移動し（図１０参照）、この状態で、操作者がリセットスイッチ５９を離すことで、付勢機構５８によって出力歯車５４が鉛直下向きに移動して出力歯車５４の係合部５６と出力軸３９の凸部３９ａとが係合する（図７参照）。このように、出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているときに、操作者がリセットスイッチ５９を操作することで、出力歯車５４の位置がリセットされて出力軸３９と出力歯車５４とが再び係合する。
【００３０】
報知機構は、出力歯車５４の位置を検出する位置検出センサ６２と、操作者に動力伝達機構５０による動力の伝達がなされているか否かを示す報知パネル６４とを有する。位置検出センサ６２は、図５や図６に示すように、出力軸３９の側面でケーシング３２に固定されており、出力歯車５４が出力軸３９と係合する位置にあるか否かに関する信号を報知パネル６４に出力する。報知パネル６４は、動力伝達機構５０による動力の伝達がなされているか否か、つまり、出力軸３９と出力歯車５４とが係合しているか否かに応じた情報を操作者に報知する。報知パネル６４は、例えば、図１１に示すようなパネルが、操作者が芝刈作業中に目視できるようケーシング３２の上面に設けられ、位置検出センサ６２からの情報に基づいて、出力軸３９と出力歯車５４とが係合しているときには点灯し、出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているときには消灯するものなどとすることができる。
【００３１】
次に、こうして構成された実施形態の芝刈機２０の動作について説明する。作業者が図示しない電源ケーブルを外部電源に接続し、操作スイッチ２４を操作することで駆動源３８から動力が出力され、出力された動力が動力伝達機構５０を介して伝達されて２つの回転刃４３，４４やファン３４が回転する。これにより、芝や草が２つの回転刃４３，４４と固定刃４１，４２とで挟み込まれて刈り取られると共に、ケーシング３２前方底部の送風口３３ａから後方に空気が流れ、刈り取られた芝草が集草バック２８に回収される。そして、作業者がハンドル２２を押して芝刈機２０を移動させることで、芝刈機２０が移動した部位の芝草が刈り取られる。実施形態の芝刈機２０では、刈取部４０として回転刃４３，４４と固定刃４１，４２を設けているため、回転刃４３，４４が低い回転数であっても芝生の切断を行うことができ、歩行の速度に合わせて芝刈機２０を押すだけで芝生の刈込みを効率よく行うことができる。また、芝刈機２０は２つの回転刃４３，４４が横に並べられているから、一つの回転刃を大きくすることなく広い刈込み面積を得ることができる。さらに、２つの回転刃４３，４４は中央で刃部４３ｂ，４４ｂがオーバーラップするように設けられているため、刈残しのない綺麗な仕上がり面を得ることができる。
【００３２】
そして、芝刈機２０による刈り取り作業を行っている際に、固定刃４１，４２と回転刃４３，４４との間に小石や枝などの固い異物が噛み込まれ、駆動源３８と回転刃４３，４４との間に大きな負荷が作用したときには、駆動源３８の出力軸３９出力歯車５４ととの係合が解除され、出力歯車５４は、付勢機構５８からの付勢力によって鉛直方向下側に移動し、駆動源３８から回転刃４３，４４やファン３４への動力の伝達が停止される。これにより、回転刃４３，４４や固定刃４１，４２が損傷してしまうのを抑制することができると共に、駆動源３８に過大な負荷が作用してしまうのを防止することができる。また、このように動力伝達機構５０による動力の伝達が解除されたときには、報知パネル６４によって操作者にその旨が報知される。これにより、操作者は、動力伝達機構５０による動力の伝達が解除されたことを、容易に且つ即座に認知することができ、例えば電源ケーブルを外部電源から外して固定刃４１，４２と回転刃４３，４４とに噛み込まれた異物を除去するなどの対応を取ることができる。
【００３３】
さらに、再び芝刈作業をする場合には、操作者がリセットスイッチ５９押すことで、付勢機構５８の付勢力に抗して出力歯車５４が駆動源３８側（鉛直上側）に移動し、上述した図８から図１０と図７に示すように、駆動源３８の出力軸３９と出力歯車５４とが再び係合するから、操作者は、容易に動力伝達機構５０の状態をリセットさせ、つまり、駆動源３８からの動力が２つの回転刃４３，４４やファン３４に伝達される状態にして、芝刈作業を行うことができる。
【００３４】
以上説明した実施形態の芝刈機２０は、２つの回転刃４３，４４に接続された伝達歯車５１，５２に係合する出力歯車５４が、駆動源３８の出力軸３９に設けられた凸部３９ａと係合し、回転刃４３，４４の伝達歯車５１，５２と出力軸３９の出力歯車５４とに大きな負荷が作用したときには、出力軸３９の凸部３９ａと出力歯車５４の係合が解除されるから、芝刈機２０に異物が巻き込まれたときに、回転刃４３，４４が損傷してしまうのを抑制することができると共に駆動源３８に過大な負荷が作用するのを防止することができる。
【００３５】
上述した芝刈機２０では、出力軸３９に凸部３９ａが形成され、出力軸３９が挿入されて凸部３９ａと係合する係合部５６を有する出力歯車５４が設けられるものとしたが、出力歯車５４は出力軸３９に一体に形成され、第１の回転刃４３の回転軸４３ａに凸部が形成されると共に回転軸４３ａの凸部と係合する係合部を有するように伝達歯車５１が形成されてもよい。この場合、第１の回転刃４３と駆動源３８とに大きな負荷が作用したときには、伝達歯車５１と回転刃４３の回転軸４３ａとの係合が解除されて駆動源３８と２つの回転刃４３，４４やファン３８との動力の伝達が解除され、実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３６】
上述した芝刈機２０では、駆動源３８の出力軸３９に出力歯車５４が取付けられて回転刃４３の回転軸４３ａに伝達歯車５１が取付けられるものとしたが、駆動源３８から回転刃４３に動力を伝達する第１の軸や第２の軸に、伝達歯車５１や出力歯車５４に相当する歯車が取付けられればよく、駆動源３８の出力軸３９と回転刃４３の回転軸４３ａとの動力の伝達に他の軸が介在する場合には、当該他の軸に伝達歯車５１や出力歯車５４に相当する歯車が取付けられてもよい。
【００３７】
上述した芝刈機２０では、出力軸３９の側面に円柱状に凸となる凸部３９ａが形成され、この凸部３９ａと出力歯車５４の係合部５６の下方斜面部５６ｂとが係合するものとしたが、出力軸３９の凸部３９ａと係合部５６とはいずれか一方だけが他方に対して斜面で当接して係合すればよく、例えば、出力軸３９の凸部３９ａが四角柱状に形成されてもよい。
【００３８】
上述した芝刈機２０では、出力歯車５４の係合部５６は、上方斜面部５６ｂが、頭頂部５６ａまで駆動源３８の出力軸３９の回転方向に向かうほど高くなる螺旋状に形成されると共に頭頂部５６ａを超えると出力軸３９の回転方向に向かうほど低くなるよう形成されるものとしたが、上方斜面部５６ｂの全てが出力軸３９の回転方向に向かうほど高くなるように形成されてもよい。
【００３９】
上述した芝刈機２０では、出力歯車５４の係合部５６は、回転中心に点対称な２つの部部分からなるものとしたが、１つの部分からなるものでもよいし、回転中心に点対称な３つ以上の部分からなるものでもよい。なお、出力軸３９の凸部３９ａは、出力歯車５４の係合部５６を構成する部分の数だけ形成されればよい。
【００４０】
上述した芝刈機２０では、出力歯車５４を鉛直下方に付勢する付勢機構５８を備えると共に動力伝達機構５０の状態をリセットするリセットスイッチ５９を設けるものとしたが、こうした付勢機構５８やリセットスイッチ５９を設けなくてもよい。
【００４１】
上述した芝刈機２０では、位置検出センサ６２で検出された出力歯車５４の位置に基づいて操作者に動力伝達機構５０の状態を報知する報知機構を備えるものとしたが、報知機構は動力伝達機構５０の状態を報知するものであればよく、出力歯車５４の位置以外の情報に基づいて報知をするものでもよい。例えば、出力歯車５４が出力軸３９と係合する位置にあるときには、機械的に報知パネル６４に電力を供給する電力ラインが接続され、出力歯車５４が出力軸３９と係合しない位置にあるときには、機械的に報知パネル６４に電力を供給する電力ラインの接続が解除されてもよい。また、報知機構は例えば駆動源３８の負荷状況に関連した情報から動力伝達機構５０の状態を間接的に検知するものであってもよく、例えば駆動源３８を駆動させた際に所定より小さい負荷が出力された場合、出力歯車５４と出力軸３９の係合が外れていると判断することが可能である。また、こうした報知機構を備えなくてもよい。
【００４２】
上述した芝刈機２０では、駆動源３８としてモータを用いたが、これに代えてまたは加えて、ガソリンなどの炭化水素を燃料として動力を出力するエンジンなどの内燃機関を用いてもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、２つの回転刃や２つの固定刃を備え、ケーシング前方底部から後方に向けてファンによる送風がなされる芝刈機２０に適用して本発明を説明したが、本発明は、如何なるタイプの芝刈機にも適用することができ、実施形態で説明したタイプの芝刈機に限定されるものではない。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
２０ 芝刈機
２２ ハンドル
２３ 把持部
２４ 操作スイッチ
２６ 集草バック
３０ 本体
３１ａ，３１ｂ 車輪
３２ ケーシング
３２ａ 下方ケーシング
３２ｂ ケースカバー
３３ 送風口
３４ ファン
３６ 高さ調整機構
３８ 駆動源
４０ 刈取部
４１，４２ 固定刃
４３，４４ 回転刃
４３ａ，４４ａ 回転軸
５０ 動力伝達機構
５１，５２ 伝達歯車
５３ ファン歯車
５４ 出力歯車
５５ 歯車部
５６ 係合部
５６ａ 頭頂部
５６ｂ 上方斜面部
５６ｃ 下方斜面部
６２ 位置検出センサ
６４ 報知パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転刃を回転させて芝や草を刈り取る芝刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、本体に駆動源を搭載し、駆動源からの動力によって回転刃を回転させて芝や草を切断する芝刈機が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された芝刈機では、駆動源としてモータを備え、モータからの動力によって本体の下部に設けられた回転刃を回転駆動し、回転する回転刃と本体に設けられた固定刃とによって芝草を挟んで切断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−５９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の芝刈機では、回転刃と固定刃とによって芝草を挟んで切断する際に、芝草と共に固い異物（例えば小石や木枝など）を巻き込むと、回転刃と固定刃とで固い異物が挟まれてモータに過負荷が作用したり回転刃や固定刃が損傷するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、芝刈時に石などを巻き込んだときに回転刃が破損するのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る芝刈機は、
動力を出力する駆動源と、
前記駆動源からの動力により回転駆動される回転刃と、
前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第１の軸と、軸係合部が設けられ、前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第２の軸と、前記第１の軸に取付けられた第１の歯車と、前記第１の歯車と係合し、前記軸係合部と係合する歯車係合部が設けられた第２の歯車と、を有し、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除される動力伝達機構と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記動力伝達機構は、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記第２の歯車が前記第２の軸の軸方向に移動して、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除されてもよい。
【０００８】
さらに、前記第２の歯車は、中空に形成されて前記第２の軸が挿入されてもよい。
【０００９】
また、前記第１の軸は、前記駆動源の出力軸と前記回転刃の回転軸との一方の軸であり、
前記第２の軸は、前記出力軸と前記回転軸との他方の軸であってもよい。
【００１０】
さらに、前記軸係合部と前記歯車係合部との少なくとも一方は、前記第２の軸の回転方向に対して傾いた斜面を有し、前記斜面において前記軸係合部と前記歯車係合部との他方と係合してもよい。
【００１１】
また、前記第２の歯車は、前記第２の軸の軸方向に付勢されてもよい。
【００１２】
前記軸係合部は、前記第２の軸から略垂直に凸となる凸状に形成され、
前記歯車係合部は、前記第２の歯車における側面が凹凸状に形成された歯車部から前記第２の軸の軸方向に延出し、上面の少なくとも一部が前記第２の軸の回転方向に向かうほど高くなる螺旋状に形成され、前記回転方向の端部に上面が上に凸となる刳り抜きが形成され、前記刳り抜きの上面において前記軸係合部と係合してもよい。
【００１３】
前記動力伝達機構は、操作者の操作に伴って、前記第２の歯車が付勢される方向と反対の方向に前記第２の歯車を移動させる移動機構を更に備えてもよい。
【００１４】
前記第２の歯車の位置を検出する位置検出手段と、
前記検出された前記第２の歯車の位置に基づいて前記軸係合部と前記歯車係合部との係合の解除を操作者に報知する報知手段と、
を更に備えてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、芝刈時に石などを巻き込んだときに回転刃が破損するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る芝刈機を横から見た様子を示す図である。
【図２】芝刈機を下から見た様子を示す図である。
【図３】本体のケースカバーを外して芝刈機を上から見た様子を示す図である。
【図４】本体を図３中IV−IV方向から見た図である。
【図５】駆動源と回転刃とで動力が伝達される際の図３中V−V方向から見た図である。
【図６】駆動源と回転刃との動力の伝達が解除された際の図３中V−V方向から見た図である。
【図７】出力歯車と出力軸とが係合しているときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図８】出力歯車と出力軸との係合が解除されているときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図９】リセットスイッチが押されているときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図１０】リセットスイッチが押し込まれたときの出力軸周辺の様子を示す図である。
【図１１】報知パネルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る芝刈機２０を横から見た様子を模式的に示す図であり、図２は、芝刈機２０を下から見た様子を示す図である。実施形態に係る芝刈機２０は、芝草を刈り取る作業機として構成され、図示するように、操作者が把持するハンドル２２と、複数の車輪が取付けられた本体３０と、本体３０の後方に取付けられた集草バック２６と、を備える。
【００１８】
ハンドル２２は、本体３０の後方上面に所定の範囲内で回動可能に取り付けられている。ハンドル２２には、操作者が把持する把持部２３の近傍に、操作者が芝刈機２０を操作するための操作スイッチ２４が設けられている。
【００１９】
図３に、本体３０のケースカバー３２ｂを外して上から見た様子を模式的に示し、図４に、本体３０を図３中ＩＶ−ＩＶ方向から見た様子を示す。本体３０は、本体３０の外縁をなすケーシング３２と、空気の流れを生成して芝草を案内するファン３４と、芝草を刈り取る刈取部４０と、芝草の刈り取る高さを調整する高さ調整機構３６と、動力を出力する駆動源３８と、駆動源３８からの動力をファン３４や刈取部４０に伝達する動力伝達機構５０と、動力伝達機構５０の状態を操作者に報知する報知機構（図示せず）と、を備える。
【００２０】
ケーシング３２は、図４に示すように、底が開口となる筺状に形成された下方ケーシング３２ａと、下方ケーシング３２ａを上から覆うケースカバー３２ｂとからなり、ファン３４や刈取部４０，駆動源３８，動力伝達機構５０を収納する。ケーシング３２の上方後側には、ハンドル２２が取付けられ、ケーシング３２の後側には、刈り取った芝を補集する集草バック２６が着脱自在に取付けられている。
【００２１】
ファン３４は、ケーシング３２の前側に設けられ、ケーシング３２の底部に設けられた送風口３３ａから後方に空気の流れを発生させる。ファン３４は、その回転軸３４ａが略鉛直となるようにケーシング３２に配置され、駆動源３８からの動力により回転する。ファン３４が回転すると、ケーシング３２の側面に設けられた隙間やケーシング３２上方の図示しない空気取込口から外気が取り込まれ、取り込まれた外気がファン３４の回転に伴ってケーシング３２のボリュート部３３ｂ壁面に沿って回転し（図３では、反時計回りに回転する）、下方ケーシング３２ａの開口及びファンガイド３３ｃを介してケーシング３２底部中央の送風口３３ａから放出され、進行方向後方に向けて流れる。
【００２２】
刈取部４０は、ケーシング３２に固定された２つの固定刃４１，４２と、駆動源３８からの動力によって回転する２つの回転刃４３，４４とからなり、第１の切断部を構成する第１の回転刃４３および第１の固定刃４１と、第２の切断部を構成する第２の回転刃４４および第２の固定刃４２とが、横に並ぶよう配置されている。２つの固定刃４１，４２は、ケーシング３２から鉛直下方に伸びる固定軸４１ａ，４２ａにそれぞれ固定され、この固定刃４１，４２の上面に接するように２つの回転刃４３，４４が設けられている。２つの固定刃４１，４２は、外周に複数の刃部４１ｂ，４２ｂが形成されている。２つの回転刃４３，４４は、複数の刃部４３ｂ，４４ｂを有し、筒状に構成され、固定軸４１ａ、４２ａが内部に挿通すると共に固定軸４１ａ、４２ａに対して回転可能に支持されている回転軸４３ａ，４４ａと一体に回転する。２つの回転刃４３，４４は、駆動源３８からの動力によって互いに逆方向に回転し、芝刈機２０の中央に刈り残しが生じないようその外周端（刃部４３ｂ，４４ｂ）が中央でオーバーラップするように形成されている。また、２つの回転刃４３，４４は、バネなどの付勢機構４６によって固定刃４１，４２側にそれぞれ付勢されている。
【００２３】
高さ調整機構３６は、操作者がケーシング３２上面に設けられた高さ調整レバー３６ａを操作することで、高さ調整レバー３６ａに連動するリンク機構３６ｂによって車輪３１ａ、３１ｂの高さ（車輪３１ａ、３１ｂとケーシング３２との距離）が変更され、芝草を刈る高さを任意に調整することができるように構成されている。尚、前側の車輪３１ａと後側の車輪３１ｂは、それぞれリンク機構３６ｂに接続されて同様に作動することで、回転刃４３、４４が地面に対して平行を維持したまま刈り取り高さを調整することが可能となっている。
【００２４】
駆動源３８は、実施形態では誘導電動機や同期電動機などの周期のモータを用いている。駆動源３８は、ケーシング３２の略中央後方に、その出力軸３９が鉛直方向となるように配置され、操作者の操作スイッチ２４の操作に応じて動力を出力する。
【００２５】
動力伝達機構５０は、駆動源３８から出力される動力をファン３４や回転刃４３，４４に伝達する。図５及び図６に、本体３０内部を図３中Ｖ−Ｖ方向から見た様子を示す。なお、図５では、動力伝達機構５０によって駆動源３８からの動力が回転刃４３，４４に伝達されるときの様子を示しており、図６では、動力伝達機構５０による駆動源３８からの動力の伝達が解除されたときの様子を示している。動力伝達機構５０は、図３から図６に示すように、第１の回転刃４３の回転軸４３ａに取付けられた第１の伝達歯車５１と、第２の回転刃の回転刃４４の回転軸４４ａに取付けられた第２の伝達歯車５２と、ファン３４の回転軸３４ａに取付けられたファン歯車５３と、駆動源３８の出力軸３９と係合する出力歯車５４と、出力歯車５４を鉛直下方に付勢する付勢機構５８と、出力歯車５４の位置をリセットするリセットスイッチ５９とを備える。
【００２６】
第１の伝達歯車５１や第２の伝達歯車５２，ファン歯車５３は、第１の回転刃４３や第２の回転刃４４，ファン３４の回転軸４３ａ，４４ａ，３４ａにそれぞれ直接に固定されている。図３に示すように、第１の伝達歯車５１は、出力歯車５４と係合すると共に第２の伝達歯車５２と係合し、第２の伝達歯車５２は、第１の伝達歯車５１と係合すると共にファン歯車５３と係合する。こうした構成により、第１の伝達歯車５１，第２の伝達歯車５２，ファン歯車５３，出力歯車５４は、何れかが回転することによってそれぞれが連動して回転する。実施形態では、第１の伝達歯車５１や第２の伝達歯車５２は、その歯数がファン歯車５３や出力歯車５４より多く設計されており、駆動源３８からの動力が伝達されるときには、第１の回転刃４３や第２の回転刃４４には、その動力が減速して伝達され、第１の回転刃４３や第２の回転刃４４からファン３４には、動力が増速されて伝達される。
【００２７】
出力歯車５４は、中心に挿入孔が形成されており、この挿入孔に駆動源３８の出力軸３９が挿入されている。出力歯車５４は、駆動源３８の出力軸３９の軸方向に移動可能であり、出力歯車５４の出力軸３９に対する位置に拘わらず、出力歯車５４は第１の伝達歯車５１と係合される。出力歯車５４は、駆動源３８の出力軸３９に設けられた２つの凸部（軸係合部）３９ａと係合する。尚、２つの凸部３９ａは、出力軸３９に圧入されたピンによって構成されている。図７に、出力歯車５４周辺を拡大した様子を示す。なお、図７では、出力軸３９と出力歯車５４とが係合しているときの様子を示している。また、実施形態では、駆動源３８から動力が出力されると、出力軸３９は、上から見て時計回りに回転する（図７の矢印方向）。出力歯車５４は、図示するように、外周面に歯車が形成された歯車部５５と、歯車部５５から出力軸３９の軸方向（出力軸３９の凸部３９ａ側）に延出する係合部（歯車係合部）５６を有し、係合部５６が、出力軸３９の側面に凸となる円柱状の凸部３９ａと係合する。
【００２８】
係合部５６は、実施形態では、出力歯車５４の回転中心に点対称な２つの部分からなり、係合部５６の上面（以下、上方斜面部という）５６ｂは、出力歯車５４の歯車部５５から最も離れた頭頂部５６ａまで、上から見て時計回りに徐々に高くなる螺旋状の斜面に形成され、頭頂部５６ａを超えると、上から見て時計回りに徐々に低くなるように形成される。係合部５６は、上から見て時計回りの端（駆動源３８の出力軸３９の回転方向の端）に横から見てその上面（以下、下方斜面部という）５６ｃが上に凸となる刳り抜きがなされ、この刳り抜きの下方斜面部５６ｃに出力軸３９の凸部３９ａが位置して係合部５６と出力軸３９の凸部３９ａとが係合する。出力歯車５４は、付勢機構５８によって鉛直下方に付勢されているから、出力軸３９の凸部３９ａと出力歯車５４の係合部５６の下方斜面部５６ｃとは、所定の負荷以下の負荷が作用するときには、その係合が維持されて出力軸３９と出力歯車５４とは一体に回転し、所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、出力軸３９の凸部３９ａが下方斜面部５６ｃを超えて時計回り（回転方向）に移動して出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除される。出力軸３９の凸部３９ａが下方斜面部５６ｃを超えて時計回りに移動すると、出力歯車５４は付勢機構５８によって鉛直下方に付勢されているから、図８に示すように、出力歯車５４は鉛直下方に移動して、その後、出力軸３９が回転しても、出力軸３９と出力歯車５４とは係合せず、駆動源３８から２つの回転刃４３，４４やファン３４に動力が伝達されない。なお、ここで、出力歯車５４の係合部５６は、例えば実験などにより、通常の芝刈作業が行われているとき（異物が回転刃と固定刃とに噛み混まれないとき）に想定される負荷より若干大きい負荷が作用したときに、出力軸３９の凸部３９ａとの係合が解除されるように設計すればよい。
【００２９】
リセットスイッチ５９は、ケーシング３２の駆動源３８の出力軸３９の先端に当たる位置に設けられている。リセットスイッチ５９は、出力軸３９の軸方向（鉛直方向上向き）に押すことができるよう設計されており、出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているとき、つまり、出力歯車５４が出力軸３９の先端方向に移動しているときに、リセットスイッチ５９を押すことで、出力歯車５４が鉛直方向上向きに移動する。図９および図１０に、リセットスイッチ５９が押されるときの出力歯車５４周辺を拡大した様子を示す。出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているときに（図８参照）、操作者がリセットスイッチ５４を押すと、出力歯車５４が鉛直方向上向きに移動して、出力軸３９の凸部３９ａが出力歯車５４の係合部５６の上方斜面部５６ｂに当接し、出力軸３９の凸部３９ａが上方斜面部５６ｂに沿って移動する（図９参照）。そして、出力軸３９の凸部３９ａは、出力歯車５４の係合部５６の下方斜面部５６ｃの下まで移動し（図１０参照）、この状態で、操作者がリセットスイッチ５９を離すことで、付勢機構５８によって出力歯車５４が鉛直下向きに移動して出力歯車５４の係合部５６と出力軸３９の凸部３９ａとが係合する（図７参照）。このように、出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているときに、操作者がリセットスイッチ５９を操作することで、出力歯車５４の位置がリセットされて出力軸３９と出力歯車５４とが再び係合する。
【００３０】
報知機構は、出力歯車５４の位置を検出する位置検出センサ６２と、操作者に動力伝達機構５０による動力の伝達がなされているか否かを示す報知パネル６４とを有する。位置検出センサ６２は、図５や図６に示すように、出力軸３９の側面でケーシング３２に固定されており、出力歯車５４が出力軸３９と係合する位置にあるか否かに関する信号を報知パネル６４に出力する。報知パネル６４は、動力伝達機構５０による動力の伝達がなされているか否か、つまり、出力軸３９と出力歯車５４とが係合しているか否かに応じた情報を操作者に報知する。報知パネル６４は、例えば、図１１に示すようなパネルが、操作者が芝刈作業中に目視できるようケーシング３２の上面に設けられ、位置検出センサ６２からの情報に基づいて、出力軸３９と出力歯車５４とが係合しているときには点灯し、出力軸３９と出力歯車５４との係合が解除されているときには消灯するものなどとすることができる。
【００３１】
次に、こうして構成された実施形態の芝刈機２０の動作について説明する。作業者が図示しない電源ケーブルを外部電源に接続し、操作スイッチ２４を操作することで駆動源３８から動力が出力され、出力された動力が動力伝達機構５０を介して伝達されて２つの回転刃４３，４４やファン３４が回転する。これにより、芝や草が２つの回転刃４３，４４と固定刃４１，４２とで挟み込まれて刈り取られると共に、ケーシング３２前方底部の送風口３３ａから後方に空気が流れ、刈り取られた芝草が集草バック２８に回収される。そして、作業者がハンドル２２を押して芝刈機２０を移動させることで、芝刈機２０が移動した部位の芝草が刈り取られる。実施形態の芝刈機２０では、刈取部４０として回転刃４３，４４と固定刃４１，４２を設けているため、回転刃４３，４４が低い回転数であっても芝生の切断を行うことができ、歩行の速度に合わせて芝刈機２０を押すだけで芝生の刈込みを効率よく行うことができる。また、芝刈機２０は２つの回転刃４３，４４が横に並べられているから、一つの回転刃を大きくすることなく広い刈込み面積を得ることができる。さらに、２つの回転刃４３，４４は中央で刃部４３ｂ，４４ｂがオーバーラップするように設けられているため、刈残しのない綺麗な仕上がり面を得ることができる。
【００３２】
そして、芝刈機２０による刈り取り作業を行っている際に、固定刃４１，４２と回転刃４３，４４との間に小石や枝などの固い異物が噛み込まれ、駆動源３８と回転刃４３，４４との間に大きな負荷が作用したときには、駆動源３８の出力軸３９出力歯車５４ととの係合が解除され、出力歯車５４は、付勢機構５８からの付勢力によって鉛直方向下側に移動し、駆動源３８から回転刃４３，４４やファン３４への動力の伝達が停止される。これにより、回転刃４３，４４や固定刃４１，４２が損傷してしまうのを抑制することができると共に、駆動源３８に過大な負荷が作用してしまうのを防止することができる。また、このように動力伝達機構５０による動力の伝達が解除されたときには、報知パネル６４によって操作者にその旨が報知される。これにより、操作者は、動力伝達機構５０による動力の伝達が解除されたことを、容易に且つ即座に認知することができ、例えば電源ケーブルを外部電源から外して固定刃４１，４２と回転刃４３，４４とに噛み込まれた異物を除去するなどの対応を取ることができる。
【００３３】
さらに、再び芝刈作業をする場合には、操作者がリセットスイッチ５９押すことで、付勢機構５８の付勢力に抗して出力歯車５４が駆動源３８側（鉛直上側）に移動し、上述した図８から図１０と図７に示すように、駆動源３８の出力軸３９と出力歯車５４とが再び係合するから、操作者は、容易に動力伝達機構５０の状態をリセットさせ、つまり、駆動源３８からの動力が２つの回転刃４３，４４やファン３４に伝達される状態にして、芝刈作業を行うことができる。
【００３４】
以上説明した実施形態の芝刈機２０は、２つの回転刃４３，４４に接続された伝達歯車５１，５２に係合する出力歯車５４が、駆動源３８の出力軸３９に設けられた凸部３９ａと係合し、回転刃４３，４４の伝達歯車５１，５２と出力軸３９の出力歯車５４とに大きな負荷が作用したときには、出力軸３９の凸部３９ａと出力歯車５４の係合が解除されるから、芝刈機２０に異物が巻き込まれたときに、回転刃４３，４４が損傷してしまうのを抑制することができると共に駆動源３８に過大な負荷が作用するのを防止することができる。
【００３５】
上述した芝刈機２０では、出力軸３９に凸部３９ａが形成され、出力軸３９が挿入されて凸部３９ａと係合する係合部５６を有する出力歯車５４が設けられるものとしたが、出力歯車５４は出力軸３９に一体に形成され、第１の回転刃４３の回転軸４３ａに凸部が形成されると共に回転軸４３ａの凸部と係合する係合部を有するように伝達歯車５１が形成されてもよい。この場合、第１の回転刃４３と駆動源３８とに大きな負荷が作用したときには、伝達歯車５１と回転刃４３の回転軸４３ａとの係合が解除されて駆動源３８と２つの回転刃４３，４４やファン３８との動力の伝達が解除され、実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３６】
上述した芝刈機２０では、駆動源３８の出力軸３９に出力歯車５４が取付けられて回転刃４３の回転軸４３ａに伝達歯車５１が取付けられるものとしたが、駆動源３８から回転刃４３に動力を伝達する第１の軸や第２の軸に、伝達歯車５１や出力歯車５４に相当する歯車が取付けられればよく、駆動源３８の出力軸３９と回転刃４３の回転軸４３ａとの動力の伝達に他の軸が介在する場合には、当該他の軸に伝達歯車５１や出力歯車５４に相当する歯車が取付けられてもよい。
【００３７】
上述した芝刈機２０では、出力軸３９の側面に円柱状に凸となる凸部３９ａが形成され、この凸部３９ａと出力歯車５４の係合部５６の下方斜面部５６ｂとが係合するものとしたが、出力軸３９の凸部３９ａと係合部５６とはいずれか一方だけが他方に対して斜面で当接して係合すればよく、例えば、出力軸３９の凸部３９ａが四角柱状に形成されてもよい。
【００３８】
上述した芝刈機２０では、出力歯車５４の係合部５６は、上方斜面部５６ｂが、頭頂部５６ａまで駆動源３８の出力軸３９の回転方向に向かうほど高くなる螺旋状に形成されると共に頭頂部５６ａを超えると出力軸３９の回転方向に向かうほど低くなるよう形成されるものとしたが、上方斜面部５６ｂの全てが出力軸３９の回転方向に向かうほど高くなるように形成されてもよい。
【００３９】
上述した芝刈機２０では、出力歯車５４の係合部５６は、回転中心に点対称な２つの部部分からなるものとしたが、１つの部分からなるものでもよいし、回転中心に点対称な３つ以上の部分からなるものでもよい。なお、出力軸３９の凸部３９ａは、出力歯車５４の係合部５６を構成する部分の数だけ形成されればよい。
【００４０】
上述した芝刈機２０では、出力歯車５４を鉛直下方に付勢する付勢機構５８を備えると共に動力伝達機構５０の状態をリセットするリセットスイッチ５９を設けるものとしたが、こうした付勢機構５８やリセットスイッチ５９を設けなくてもよい。
【００４１】
上述した芝刈機２０では、位置検出センサ６２で検出された出力歯車５４の位置に基づいて操作者に動力伝達機構５０の状態を報知する報知機構を備えるものとしたが、報知機構は動力伝達機構５０の状態を報知するものであればよく、出力歯車５４の位置以外の情報に基づいて報知をするものでもよい。例えば、出力歯車５４が出力軸３９と係合する位置にあるときには、機械的に報知パネル６４に電力を供給する電力ラインが接続され、出力歯車５４が出力軸３９と係合しない位置にあるときには、機械的に報知パネル６４に電力を供給する電力ラインの接続が解除されてもよい。また、報知機構は例えば駆動源３８の負荷状況に関連した情報から動力伝達機構５０の状態を間接的に検知するものであってもよく、例えば駆動源３８を駆動させた際に所定より小さい負荷が出力された場合、出力歯車５４と出力軸３９の係合が外れていると判断することが可能である。また、こうした報知機構を備えなくてもよい。
【００４２】
上述した芝刈機２０では、駆動源３８としてモータを用いたが、これに代えてまたは加えて、ガソリンなどの炭化水素を燃料として動力を出力するエンジンなどの内燃機関を用いてもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、２つの回転刃や２つの固定刃を備え、ケーシング前方底部から後方に向けてファンによる送風がなされる芝刈機２０に適用して本発明を説明したが、本発明は、如何なるタイプの芝刈機にも適用することができ、実施形態で説明したタイプの芝刈機に限定されるものではない。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
２０ 芝刈機
２２ ハンドル
２３ 把持部
２４ 操作スイッチ
２６ 集草バック
３０ 本体
３１ａ，３１ｂ 車輪
３２ ケーシング
３２ａ 下方ケーシング
３２ｂ ケースカバー
３３ 送風口
３４ ファン
３６ 高さ調整機構
３８ 駆動源
４０ 刈取部
４１，４２ 固定刃
４３，４４ 回転刃
４３ａ，４４ａ 回転軸
５０ 動力伝達機構
５１，５２ 伝達歯車
５３ ファン歯車
５４ 出力歯車
５５ 歯車部
５６ 係合部
５６ａ 頭頂部
５６ｂ 上方斜面部
５６ｃ 下方斜面部
６２ 位置検出センサ
６４ 報知パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を出力する駆動源と、
前記駆動源からの動力により回転駆動される回転刃と、
前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第１の軸と、軸係合部が設けられ、前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第２の軸と、前記第１の軸に取付けられた第１の歯車と、前記第１の歯車と係合し、前記軸係合部と係合する歯車係合部が設けられた第２の歯車と、を有し、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除される動力伝達機構と、
を備えることを特徴とする芝刈機。
【請求項２】
前記動力伝達機構は、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記第２の歯車が前記第２の軸の軸方向に移動して、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除される、
ことを特徴とする請求項１に記載の芝刈機。
【請求項３】
前記第２の歯車は、中空に形成されて前記第２の軸が挿入される、
ことを特徴とする請求項２に記載の芝刈機。
【請求項４】
前記第１の軸は、前記駆動源の出力軸と前記回転刃の回転軸との一方の軸であり、
前記第２の軸は、前記出力軸と前記回転軸との他方の軸である、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の芝刈機。
【請求項５】
前記軸係合部と前記歯車係合部との少なくとも一方は、前記第２の軸の回転方向に対して傾いた斜面を有し、前記斜面において前記軸係合部と前記歯車係合部との他方と係合する、
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の芝刈機。
【請求項６】
前記第２の歯車は、前記第２の軸の軸方向に付勢される、
ことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の芝刈機。
【請求項７】
前記軸係合部は、前記第２の軸から略垂直に凸となる凸状に形成され、
前記歯車係合部は、前記第２の歯車における側面が凹凸状に形成された歯車部から前記第２の軸の軸方向に延出し、上面の少なくとも一部が前記第２の軸の回転方向に向かうほど高くなる螺旋状に形成され、前記回転方向の端部に上面が上に凸となる刳り抜きが形成され、前記刳り抜きの上面において前記軸係合部と係合する、
ことを特徴とする請求項６に記載の芝刈機。
【請求項８】
前記動力伝達機構は、操作者の操作に伴って、前記第２の歯車が付勢される方向と反対の方向に前記第２の歯車を移動させる移動機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の芝刈機。
【請求項９】
前記第２の歯車の位置を検出する位置検出手段と、
前記検出された前記第２の歯車の位置に基づいて前記軸係合部と前記歯車係合部との係合の解除を操作者に報知する報知手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項２乃至８の何れか１項に記載の芝刈機。
【請求項１】
動力を出力する駆動源と、
前記駆動源からの動力により回転駆動される回転刃と、
前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第１の軸と、軸係合部が設けられ、前記駆動源から前記回転刃に動力を伝達する第２の軸と、前記第１の軸に取付けられた第１の歯車と、前記第１の歯車と係合し、前記軸係合部と係合する歯車係合部が設けられた第２の歯車と、を有し、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除される動力伝達機構と、
を備えることを特徴とする芝刈機。
【請求項２】
前記動力伝達機構は、前記第１の歯車と前記第２の歯車とに所定の負荷より大きい負荷が作用したときには、前記第２の歯車が前記第２の軸の軸方向に移動して、前記軸係合部と前記歯車係合部との係合が解除される、
ことを特徴とする請求項１に記載の芝刈機。
【請求項３】
前記第２の歯車は、中空に形成されて前記第２の軸が挿入される、
ことを特徴とする請求項２に記載の芝刈機。
【請求項４】
前記第１の軸は、前記駆動源の出力軸と前記回転刃の回転軸との一方の軸であり、
前記第２の軸は、前記出力軸と前記回転軸との他方の軸である、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の芝刈機。
【請求項５】
前記軸係合部と前記歯車係合部との少なくとも一方は、前記第２の軸の回転方向に対して傾いた斜面を有し、前記斜面において前記軸係合部と前記歯車係合部との他方と係合する、
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の芝刈機。
【請求項６】
前記第２の歯車は、前記第２の軸の軸方向に付勢される、
ことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の芝刈機。
【請求項７】
前記軸係合部は、前記第２の軸から略垂直に凸となる凸状に形成され、
前記歯車係合部は、前記第２の歯車における側面が凹凸状に形成された歯車部から前記第２の軸の軸方向に延出し、上面の少なくとも一部が前記第２の軸の回転方向に向かうほど高くなる螺旋状に形成され、前記回転方向の端部に上面が上に凸となる刳り抜きが形成され、前記刳り抜きの上面において前記軸係合部と係合する、
ことを特徴とする請求項６に記載の芝刈機。
【請求項８】
前記動力伝達機構は、操作者の操作に伴って、前記第２の歯車が付勢される方向と反対の方向に前記第２の歯車を移動させる移動機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の芝刈機。
【請求項９】
前記第２の歯車の位置を検出する位置検出手段と、
前記検出された前記第２の歯車の位置に基づいて前記軸係合部と前記歯車係合部との係合の解除を操作者に報知する報知手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項２乃至８の何れか１項に記載の芝刈機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７５９５４（Ｐ２０１２−１７５９５４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１８６９（Ｐ２０１１−４１８６９）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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